CN113754922A - 一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用 - Google Patents

一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113754922A
CN113754922A CN202111068481.6A CN202111068481A CN113754922A CN 113754922 A CN113754922 A CN 113754922A CN 202111068481 A CN202111068481 A CN 202111068481A CN 113754922 A CN113754922 A CN 113754922A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sponge
polyurethane sponge
oil
coupling agent
hydrophobic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111068481.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113754922B (zh
Inventor
李玉江
刘德
吴涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202111068481.6A priority Critical patent/CN113754922B/zh
Publication of CN113754922A publication Critical patent/CN113754922A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113754922B publication Critical patent/CN113754922B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • C08J9/40—Impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0202—Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes

Abstract

本发明提供了一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和应用，属于油水分离技术领域。本发明先利用H2O2/H2SO4混合溶液对聚氨酯海绵进行氧化，增加聚氨酯海绵的羟基数量，便于改性；利用硅烷偶联剂实现聚氨酯海绵和羟基化碳纳米管的结合，具体是聚氨酯海绵的羟基和羟基化碳纳米管的羟基与硅烷偶联剂进行了反应，得到负载碳纳米管的疏水海绵。一方面，碳纳米管会增加聚氨酯海绵表面的粗糙度，提高聚氨酯海绵的疏水性，进而有利于提高油水分离效率；同时，碳纳米管本身还可以提高聚氨酯海绵的吸油速率，进而提高吸油效率；此外，硅烷偶联剂的长链烷基接枝到聚氨酯海绵上，能够进一步提高聚氨酯海绵的疏水性，进而提高油水分离效率。

Description

一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中 的应用
技术领域
本发明涉及油水分离技术领域，尤其涉及一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用。
背景技术
随着经济增长以及石油工业和海洋运输的发展，海洋石油泄漏呈现出严峻的环境挑战。溢油在养殖的鱼类和贝类中积累后，最终会被人类食用，对人类健康以及水生环境构成重大威胁。因此，有效的油水分离是迫切需要的。
一些传统的方法已经被用来处理溢油，如表面撇油、原位燃烧、分散剂和吸收。由于吸收法操作简单，易于分离，吸收法通常被用于油水分离。传统的吸收材料，如纤维素、活性炭和沸石，大多是微孔材料。这些材料的吸附能力很低，导致油水分离效率不尽人意。因此，研究人员试图寻找一种价格低廉且高效的油水分离材料。三维吸附材料具有多孔性和大比表面积的特点，可以在材料表面吸附油污，实现油水分离。此外，它们不仅价格低廉，而且还具有较大的吸收能力。聚氨酯海绵是一种三维多孔材料，具有密度低、价格低廉、弹性优越、吸收率高等优良特性。但是由于海绵表面含羟基和羧基，羟基和羧基通常是亲水的，导致海绵对疏水油的吸收效果并不理想，表现为吸油效率和油水分离效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用，本发明的疏水海绵具有良好的吸油效率和油水分离效率。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种负载碳纳米管的疏水海绵的制备方法，包括以下步骤：
将聚氨酯海绵浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液中进行氧化反应，得到富含羟基的聚氨酯海绵；
将硅烷偶联剂、羟基化碳纳米管和苯溶剂混合，得到改性液；所述硅烷偶联剂为C16～C26的硅烷偶联剂；
将所述富含羟基的聚氨酯海绵浸入到所述改性液中，进行偶联改性，得到负载碳纳米管的疏水海绵。
优选的，所述H2O2/H2SO4混合溶液由H2O2溶液和H2SO4溶液混合得到；所述H2O2溶液的质量分数为70％，所述H2SO4溶液的质量分数为49％；所述H2O2溶液和H2SO4溶液的体积比为7:3。
优选的，所述氧化反应的时间为4h。
优选的，所述硅烷偶联剂在改性液中的浓度为0.05mol/L。
优选的，所述羟基化碳纳米管的内径为3～5nm，外径为8～15nm，长度为30～60μm。
优选的，所述改性液中羟基化碳纳米管的浓度为1mg/mL。
优选的，所述偶联改性的时间为6h以上。
优选的，所述偶联改性后，还包括对所得改性体系依次进行超声和静置。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的负载碳纳米管的疏水海绵，包括聚氨酯海绵和负载在所述聚氨酯海绵上的碳纳米管；所述聚氨酯海绵和碳纳米管之间通过硅烷偶联剂结合。
本发明提供了上述方案所述负载碳纳米管的疏水海绵在油水分离中的应用。
本发明提供了一种负载碳纳米管的疏水海绵的制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯海绵浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液中进行氧化反应，得到富含羟基的聚氨酯海绵；将硅烷偶联剂、羟基化碳纳米管和苯溶剂混合，得到改性液；所述硅烷偶联剂为C16～C26的硅烷偶联剂；将所述富含羟基的聚氨酯海绵浸入到改性液中，进行偶联改性，得到负载碳纳米管的疏水海绵。
本发明先利用H2O2/H2SO4混合溶液对聚氨酯海绵进行氧化，增加聚氨酯海绵的羟基数量，便于后续改性；本发明利用硅烷偶联剂实现聚氨酯海绵和羟基化碳纳米管的结合，具体是聚氨酯海绵的羟基和羟基化碳纳米管的羟基与硅烷偶联剂进行了反应，得到负载碳纳米管的疏水海绵。一方面，碳纳米管会增加聚氨酯海绵表面的粗糙度，提高聚氨酯海绵的疏水性，进而有利于提高油水分离效率；另一方面，碳纳米管本身还可以提高聚氨酯海绵的吸油速率，进而提高吸油效率；此外，硅烷偶联剂的长链烷基接枝到聚氨酯海绵上，能够进一步提高聚氨酯海绵的疏水性，进而提高油水分离效率。
附图说明
图1为实施例1富含羟基的PU海绵和对比例1的富含羟基的PU海绵以及原始的PU海绵与水的接触角；
图2为实施例1制备的负载碳纳米管的疏水海绵的红外光谱图；
图3为实施例1富含羟基的PU海绵和实施例1～3制备的负载碳纳米管的疏水海绵与水的接触角；
图4为实施例1富含羟基的PU海绵和实施例1～3制备的负载碳纳米管的疏水海绵的SEM图；
图5为实施例1以及实施例4～6制备的负载碳纳米管的疏水海绵的疏水性能图。
具体实施方式
本发明提供了一种负载碳纳米管的疏水海绵的制备方法，包括以下步骤：
将聚氨酯海绵浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液中进行氧化反应，得到富含羟基的聚氨酯海绵；
将偶联剂、羟基化碳纳米管和苯溶剂混合，得到改性液；所述硅烷偶联剂为C16～C26的硅烷偶联剂；
将所述富含羟基的聚氨酯海绵浸入到所述改性液中，进行偶联改性，得到负载碳纳米管的疏水海绵。
在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
本发明将聚氨酯海绵浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液中进行氧化反应，得到富含羟基的聚氨酯海绵。
所述氧化反应前，本发明优选先对聚氨酯海绵进行清洗，以去除聚氨酯海绵上的污垢。在本发明中，所述清洗优选包括：依次用丙酮，无水乙醇和蒸馏水对聚氨酯海绵进行超声清洗，每种试剂清洗的时间优选为20min。
完成清洗后，本发明将得到的聚氨酯海绵进行真空干燥，然后再浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液中进行氧化反应；所述真空干燥的温度优选为80℃，时间优选为24h。
在本发明中，所述H2O2/H2SO4混合溶液优选由H2O2溶液和H2SO4溶液混合得到；所述H2O2溶液的质量分数为70％，所述H2SO4溶液的质量分数为49％；所述H2O2溶液和H2SO4溶液的体积比为7:3。本发明采用上述质量分数的H2O2溶液和H2SO4溶液制备H2O2/H2SO4混合溶液，对聚氨酯海绵的改性效果最好。
本发明对所述聚氨酯海绵和H2O2/H2SO4混合溶液的用量没有特殊要求，能够将聚氨酯海绵完全浸没即可。在本发明中，所述氧化反应优选在室温条件下进行，所述氧化反应的时间优选为4h。本发明在所述氧化反应过程中，聚氨酯海绵的表面富含大量的羟基，便于后续进行改性。
完成所述氧化反应后，本发明优选将反应后的聚氨酯海绵进行蒸馏水洗涤，然后于80℃真空干燥24h，得到富含羟基的聚氨酯海绵。
本发明将硅烷偶联剂、羟基化碳纳米管和苯溶剂混合，得到改性液。
在本发明中，所述硅烷偶联剂为C16～C26的硅烷偶联剂，优选为二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵、十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三氯硅烷，更优选为十八烷基三氯硅烷。
在本发明中，所述羟基化碳纳米管的内径优选为3～5nm，外径优选为8～15nm，长度优选为30～60μm。
在本发明中，所述苯溶剂优选为甲苯。
在本发明中，所述将硅烷偶联剂、羟基化碳纳米管和苯溶剂混合优选包括：将苯溶剂加入到容器中，然后加入羟基化碳纳米管，超声分散20min；向所得分散液中加入硅烷偶联剂，待硅烷偶联剂溶解后，得到改性液。
在本发明中，所述改性液中硅烷偶联剂的浓度优选为0.05mol/L。
在本发明中，所述改性液中羟基化碳纳米管的浓度优选为1mg/mL。
得到改性液后，本发明将所述富含羟基的聚氨酯海绵浸入到改性液中，进行偶联改性，得到负载碳纳米管的疏水海绵。
在本发明中，所述偶联改性的时间优选为6h以上，更优选为6～48h，进一步优选为12～48h，最优选为24h。在本发明中，所述偶联改性优选在室温和搅拌条件下进行；所述搅拌的转速优选为300rpm。本发明在所述偶联改性反应过程中，聚氨酯海绵的羟基和羟基化碳纳米管的羟基与硅烷偶联剂进行反应，将碳纳米管负载到聚氨酯海绵上，具体的，海绵通过共价键和氢键与硅烷偶联剂和羟基化的碳纳米管进行结合。
完成所述偶联改性反应后，本发明优选将改性所得反应体系依次进行超声和静置。在本发明中，所述超声的时间优选为20min，所述静置的时间优选为2h。本发明对所述超声的功率没有特殊要求，采用本领域熟知的超声功率即可。本发明利用超声和静置使碳纳米管充分分散负载到聚氨酯海绵上。
静置后，本发明将聚氨酯海绵取出进行干燥。在本发明中，所述干燥的温度优选为80℃，所述干燥的时间优选为24h。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的负载碳纳米管的疏水海绵，包括聚氨酯海绵和负载在所述聚氨酯海绵上的碳纳米管；在本发明中，所述聚氨酯海绵和碳纳米管之间通过硅烷偶联剂结合。
本发明提供了上述方案所述负载碳纳米管的疏水海绵在油水分离中的应用。本发明对所述应用的方法没有特殊要求，采用本领域熟知的应用方法即可。本发明对油水分离中油品的种类没有特殊要求，本领域熟知的油品均可，在本发明的实施例中，具体为氯仿、原油或煤油。在本发明中，所述负载碳纳米管的疏水海绵适用于水面浮油的去除。
本发明提供的疏水海绵对油的粘度没有特殊要求，适用于各种粘度的油的吸收分离。在本发明的实施例中，所述油的粘度为1.671～11.78mPa·s。
下面结合实施例对本发明提供的负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用羟基化碳纳米管的规格为：内径3～5nm，外径8～15nm，长度40～50μm。
实施例1
依次用丙酮、无水乙醇和蒸馏水将一块原始的聚氨酯(PU)海绵分别超声清洗20min，以去除骨骼上的污垢，然后将其放在80℃的真空干燥箱中放置24h，洗涤后的海绵浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液(70％H2O2溶液与49％H2SO4溶液的体积比为7：3)中进行氧化反应，浸泡时间为4h，然后用蒸馏水洗涤，将洗涤后的海绵置于80℃的真空干燥炉中干燥24h，得到富含羟基的PU海绵；
将50mL甲苯添加到烧杯中，向烧杯中添加50mg羟基化碳纳米管(MWCNT)，超声处理20min分散碳纳米管，得到碳纳米管分散液；向所述碳纳米管中加入十八烷基三氯硅烷作为偶联剂制备偶联剂浓度为0.05mol/L的改性液；将富含羟基的PU海绵浸入改性液中，300rpm磁力搅拌偶联改性24h，然后超声20min，静置2h，将海绵取出于80℃干燥24h，得到负载碳纳米管的疏水海绵，记为：十八烷基三氯硅烷-CNTs/PU海绵。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，采用十六烷基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂，得到的产品记为：十六烷基三甲氧基硅烷-CNTs/PU海绵。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，采用二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵作为偶联剂，得到的产品记为：二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵-CNTs/PU海绵。
实施例4
与实施例1的不同之处在于，偶联改性的时间为6h。
实施例5
与实施例1的不同之处在于，偶联改性的时间为12h。
实施例6
与实施例1的不同之处在于，偶联改性的时间为48h。
对比例1
按照实施例1的方法制备富含羟基的PU海绵，与实施例1的不同之处仅在于，所用H2SO4溶液的质量分数为33％。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，所用H2SO4溶液的质量分数为98％，结果PU海绵被完全腐蚀。
结构及性能表征：
1、对实施例1的富含羟基的PU海绵和对比例1的富含羟基的PU海绵以及原始的PU海绵进行水接触角测试，结果如图1所示。图1中，(a)实施例1，(b)为对比例1，(c)为原始PU海绵。由图1可知，当采用质量分数为49％的硫酸(即实施例1)对原始PU海绵进行处理时，水接触角降低，说明PU海绵表面获得了更多的羟基，有利于后续进行偶联改性。而采用质量分数为33％的硫酸(即对比例1)对原始PU海绵进行处理时，相比原始PU海绵，水接触角增大，说明羟基数量减少，不利于后续偶联改性。
2、对实施例1制备的十八烷基三氯硅烷-CNTs/PU海绵进行红外光谱表征，结果如图2所示。由图2可知，OTS-CNTs/PU海绵的FT-IR光谱在2923cm-1、2849cm-1、1470cm-1和719cm-1处的吸收峰对应于长链烷基亚甲基的拉伸振动和弯曲振动。此外，1112cm-1和1057cm-1处的吸收峰分别归属于Si-O-Si和Si-O-C，表明偶联剂已经偶联在了海绵上。
3、对实施例1富含羟基的PU海绵和实施例1～3制备的负载碳纳米管的疏水海绵进行疏水性测试，结果见图3。图3中，(a)富含羟基的PU海绵，(b)二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵-CNTs/PU海绵，(c)十六烷基三甲氧基硅烷-CNTs/PU海绵，(d)十八烷基三氯硅烷-CNTs/PU海绵。
由图3可知，本发明制备的疏水海绵相对于富含羟基的PU海绵，疏水程度均有不同程度的增加，其中，采用十八烷基三氯硅烷作为偶联剂制备的疏水海绵的疏水性最好，与水的接触角为151.3±1.2°，表现为超疏水。疏水性越强，说明油水分离效率越高。
4、对实施例1富含羟基的PU海绵和实施例1～3制备的负载碳纳米管的疏水海绵进行扫描电镜观察，结果如图4所示。图4中，(a)富含羟基的PU海绵，(b)二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵-CNTs/PU海绵，(c)十六烷基三甲氧基硅烷-CNTs/PU海绵，(d)十八烷基三氯硅烷-CNTs/PU海绵。
由图4可知，相比富含羟基的PU海绵，本发明制备的疏水海绵因表面负载了碳纳米管使得表面粗糙度增加。尤其是采用十八烷基三氯硅烷作为偶联剂得到的疏水海绵的表面粗糙度增加最明显，能够显著提高聚氨酯海绵的疏水性，进而提高油水分离效率。
5、对实施例1以及实施例4～6制备的疏水海绵进行疏水性测试，结果如图5所示，图5对应的数据见表1。
由图5和表1可知，使用十八烷基三氯硅烷作为偶联剂，随偶联时间的延长疏水性逐渐增强，当偶联时间为24h和48h时疏水性更强，但变化不大，因此选用偶联时间为24h。
表1实施例1以及实施例4～6制备的疏水海绵的疏水性能
偶联时间 6h 12h 24h 48h
水接触角 123.6° 130.3° 151.3° 151.4°
6、选取氯仿、原油和煤油，考察了温度对实施例1制备的疏水海绵吸油性能的影响，具体的，将氯仿、原油和煤油加热到对应温度，然后将疏水海绵浸入，结果如表2所示，测量了20℃、40℃、60℃和80℃时海绵的吸油量，并测量了剪切速率为1s-1时不同温度下的油粘度(见表2)。
表2粘度对疏水海绵油水分离的影响
Figure BDA0003259498540000081
注：氯仿在80℃沸腾，所以没有其年度和吸收量数据。
由表2的结果可知，随着温度的升高，各种油类和有机溶剂的粘度下降。对于高粘度油，粘度降低使油更容易被海绵吸收。而对于粘度较低的油，粘度越低，其在海绵骨架上的附着力就越小。但针对上述粘度的油，本发明的疏水海绵均具有较好的吸收量，说明本发明的疏水海绵对低粘度油仍然具有较高的吸油效率。
7、疏水海绵的表面润湿性受离子强度的影响，而表面润湿性又会影响吸油能力。加入电解质(如NaCl和CaCl2)可以改变离子强度。分别将实施例1制备的疏水海绵浸泡在0.002mol/L、0.004mol/L、0.006mol/L和0.008mol/L的NaCl或CaCl2溶液中24h，干燥后测定其水接触角(WCA)。随后，测量了它们对不同油类的吸收能力。结果如表3所示。
表3离子强度对疏水海绵疏水性和油类吸收能力的影响
Figure BDA0003259498540000091
从表3可以看出，随着离子强度的增加，疏水海绵的WCA降低，说明疏水性降低。此外，海绵复合材料的吸油量也会降低。这是因为海绵的润湿性由超疏水变为疏水，导致海绵与油滴之间的疏水力减小。
比较了两种盐对海绵复合材料的影响，发现相同浓度的CaCl2对疏水海绵的疏水性和吸油性能的影响比NaCl更大。疏水海绵的zeta电位为-20.78mV。Ca2+和Na+海绵的表面通过静电作用可以吸附在海绵表面,并且他们很容易通过氢键和空气中的水分子结合，导致水接触角降低，表面润湿性能从超疏水变为疏水性，这反过来又影响了吸收效率。Ca2+与水分子的相互作用大于Na+与水分子的相互作用。因此，本发明在将疏水海绵用于油水分离时，应尽量减少在含盐废水中的浸泡。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种负载碳纳米管的疏水海绵的制备方法，包括以下步骤：
将聚氨酯海绵浸渍到H2O2/H2SO4混合溶液中进行氧化反应，得到富含羟基的聚氨酯海绵；
将硅烷偶联剂、羟基化碳纳米管和苯溶剂混合，得到改性液；所述硅烷偶联剂为C16～C26的硅烷偶联剂；
将所述富含羟基的聚氨酯海绵浸入到所述改性液中，进行偶联改性，得到负载碳纳米管的疏水海绵。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述H2O2/H2SO4混合溶液由H2O2溶液和H2SO4溶液混合得到；所述H2O2溶液的质量分数为70％，所述H2SO4溶液的质量分数为49％；所述H2O2溶液和H2SO4溶液的体积比为7:3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化反应的时间为4h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂在改性液中的浓度为0.05mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羟基化碳纳米管的内径为3～5nm，外径为8～15nm，长度为30～60μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性液中羟基化碳纳米管的浓度为1mg/mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶联改性的时间为6h以上。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶联改性后，还包括对所得改性体系依次进行超声和静置。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的负载碳纳米管的疏水海绵，包括聚氨酯海绵和负载在所述聚氨酯海绵上的碳纳米管；所述聚氨酯海绵和碳纳米管之间通过硅烷偶联剂结合。
10.权利要求9所述负载碳纳米管的疏水海绵在油水分离中的应用。
CN202111068481.6A 2021-09-13 2021-09-13 一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用 Active CN113754922B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111068481.6A CN113754922B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111068481.6A CN113754922B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113754922A true CN113754922A (zh) 2021-12-07
CN113754922B CN113754922B (zh) 2022-07-26

Family

ID=78795161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111068481.6A Active CN113754922B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113754922B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114736347A (zh) * 2022-03-14 2022-07-12 中国神华煤制油化工有限公司 聚氨酯海绵及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160263552A1 (en) * 2013-11-04 2016-09-15 The Research Foundation For The State University Of New York Modified hydrophobic sponges
CN107312197A (zh) * 2016-07-22 2017-11-03 中国石油化工股份有限公司 超疏水海绵体材料及其制备方法
CN111437627A (zh) * 2019-01-17 2020-07-24 天津理工大学 具有超疏水/超亲油性能的油水分离结构及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160263552A1 (en) * 2013-11-04 2016-09-15 The Research Foundation For The State University Of New York Modified hydrophobic sponges
CN107312197A (zh) * 2016-07-22 2017-11-03 中国石油化工股份有限公司 超疏水海绵体材料及其制备方法
CN111437627A (zh) * 2019-01-17 2020-07-24 天津理工大学 具有超疏水/超亲油性能的油水分离结构及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FEI QIANG: "Facile synthesis of super-hydrophobic, electrically conductive and mechanically flexible functionalized graphene nanoribbon/polyurethane sponge for efficient oil/water separation at static and dynamic states", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114736347A (zh) * 2022-03-14 2022-07-12 中国神华煤制油化工有限公司 聚氨酯海绵及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113754922B (zh) 2022-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhou et al. Silk fibroin-graphene oxide functionalized melamine sponge for efficient oil absorption and oil/water separation
Ahuja et al. Superhydrophobic modification of cellulose sponge fabricated from discarded jute bags for oil water separation
Lü et al. Constructing polyurethane sponge modified with silica/graphene oxide nanohybrids as a ternary sorbent
CN107722343B (zh) 利用多巴胺和碳纳米管改性的超疏水密胺海绵的制备方法
Jiang et al. Superhydrophobic aerogel membrane with integrated functions of biopolymers for efficient oil/water separation
Zhang et al. Kapok fiber as a natural source for fabrication of oil absorbent
CN107022106B (zh) 一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料及其制备方法
Xu et al. Multifunctional superhydrophobic adsorbents by mixed-dimensional particles assembly for polymorphic and highly efficient oil-water separation
Zhang et al. Polymer brush-grafted ZnO-modified cotton for efficient oil/water separation with abrasion/acid/alkali resistance and temperature “switch” property
Gao et al. Advanced superhydrophobic and multifunctional nanocellulose aerogels for oil/water separation: A review
CN105579403B (zh) 高孔隙度气凝胶
CN109513425B (zh) 一种花生壳石墨烯复合气凝胶吸油材料及其制备方法
Song et al. Constructing hydrothermal carbonization coatings on carbon fibers with controllable thickness for achieving tunable sorption of dyes and oils via a simple heat-treated route
CN113754922B (zh) 一种负载碳纳米管的疏水海绵及其制备方法和在油水分离中的应用
CN110756179A (zh) 超疏水超亲油改性海绵材料的制备方法
Yin et al. Resource recovery of Eichhornia crassipes as oil superabsorbent
Luo et al. Flexible and superhydrophobic aerogel based on an interpenetrating network of konjac glucomannan and reduced graphene oxide for efficient water–oil separation
Wu et al. Preparation and characterization of super hydrophobic aerogels derived from tunicate cellulose nanocrystals
Luo et al. Preparation and oil–water separation of 3D kapok fiber‐reduced graphene oxide aerogel
Wang et al. Superhydrophobic carbon black-loaded polyurethane sponge for efficient oil-water separation and solar-driven cleanup of high-viscosity crude oil
Feng et al. Highly compressible and hydrophobic anisotropic cellulose-based aerogel fabricated by bidirectional freeze-drying for selective oil absorption
CN113174083A (zh) 一种绿色超疏水磁性海绵的制备方法及应用
Ghaedi et al. Facile fabrication of robust superhydrophobic polyurethane sponge modified with polydopamine-silica nanoparticle for effective oil/water separation
CN116446182A (zh) 一种超疏水织物及其制备方法与应用
CN114106403B (zh) 芳纶纳米纤维/二硫化钨气凝胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant